Solidos quimica ambiental

PRUEBAS DE SÓLIDOS

CARMEN LORENA HIGUERA, RAQUEL ANGÉLICA LÓPEZ, LUISA FERNANDA BELLO, DAIRY VICTORIA LEGUIZAMÓN

Ingeniería Ambiental, Grupo BB, Departamento de Ciencias Básicas, Universidad de Pamplona 

RESUMEN: En el laboratorio de sólidos se observó, determinó y analizó en una muestra de 3 litros de agua cruda del caño El Rosal  ubicada cerca de la planta potabilizadora “EMPOPAMPLONA” la prueba para sólidos sedimentables (SS), sólidos suspendidos volátiles (SSV), sólidos totales (ST) y sólidos totales disueltos (STD), con la ayuda de materiales  indispensables para la comprobación de los contenidos orgánicos  en el agua  que nos ayudaron a determinar si esta agua es óptima y de buena calidad para el consumo humano o por el contrario saber el grado de contaminación.  

Palabras Claves: Sólidos Totales, Sólidos Sedimentables, Sólidos Suspendidos Volátiles, Sólidos Suspendidos Totales, Agua cruda y Agua Contaminada.

Objetivos:

• Identificar la cantidad de sólidos (SST, SSV, ST, STD) presentes en el agua para poder realizar un proceso de tratamiento que cumpla con las expectativas de la norma y del consumidor.
• Utilizar nuevas herramientas tecnológicas que ayudan a la determinación de los parámetros requeridos.

1. Introducción

El término sólido hace alusión a materia suspendida o disuelta en un medio acuoso, los sólidos pueden afectar negativamente la calidad de agua o al suministro para el consumo. Las aguas con abundancia de solidos disueltos son por lo general de mal agrado para el paladar y pueden inducir a una reacción fisiológica adversa en el consumidor, por esta razón en países como Estados Unidos se ha establecido un límite de 500mg/l de solidos disueltos para el agua potable, los análisis de suelos son importantes en el control de procesos de tratamiento bilógico y físico de aguas residuales y para evaluar el cumplimiento de las limitaciones que regulan sus vertidos.  Al Ingeniero Ambiental y Sanitario le interesa la medición de la materia sólida existente en una variedad de materiales líquidos, semilíquidos que asocian entre las aguas potables y las contaminadas, las residuales domésticas y las industriales. Toda la materia excepto el agua contenida en los materiales líquidos se clasifica como sustancias sólidas. Los sólidos de las aguas residuales constituyen, normalmente, menos de dos centésimas por cien del agua residual en peso. Eliminar esta pequeña cantidad de sólidos es el objetivo principal de la planta depuradora. La eliminación de los sólidos resulta de gran importancia para evitar posibles efectos negativos que pudiesen causar sobre el medio receptor. Entre otros podemos destacar: disminución del paso de la energía solar, aumento del color, variación de la solubilidad del oxígeno, depósitos sobre branquias de los peces, depósitos sobre el fondo del cauce receptor favoreciendo la aparición de condiciones anaerobias.

4. Materiales y Metodología

Comprensor: utilizado para extraer aire y gases no condensados y conseguir un espacio de presión inferior a la atmósfera.  

[pic 1]

Desecador: Aparató que sirve para eliminar la humedad de determinados productos o sustancias; está formado por un recipiente cerrado al vacío en el que se ha introducido un producto desecador, y se usa en industria y en química.

[pic 2]

Cono Imhoff: El cono de Imhoff se utiliza para determinar la eficiencia de un sedimentador, y consecuentemente establecer el tenor de sólidos en suspensión eliminables en la decantación primaria.

[pic 3]

Mufla: Los Hornos Mufla de Alta Temperatura para laboratorio, utilizados en laboratorios para realizar pruebas de calcinamiento de muestras, incineración, tratamientos térmicos, entre otros.

[pic 4]

Crisol: Vaso fabricado con material refractario que se emplea para fundir metales. 

[pic 5]

Papel filtro: El papel de filtros es un papel que se corta en forma circular y se introduce en un embudo de filtración, con el fin de ser filtro para las impurezas insolubles y permitir el paso a la solución a través de sus poros.

[pic 6]

Balanza Digital de Alta Precisión: La báscula (del francés bascule) es un aparato que sirve para pesar; esto es, para determinar el peso (básculas con muelle elástico), o la masa de los cuerpos (básculas con contrapeso). Normalmente una báscula tiene una plataforma horizontal sobre la que se coloca el objeto que se quiere pesar. 

[pic 7]

Metodología

1. SÓLIDOS SEDIMENTALES (SS): La prueba se realizó en un cono Imhoff con un tiempo de sedimentación de 1 hora en condiciones de quietud. La muestra se llevó a temperatura ambiente y la luz solar no interfirió directamente con la sedimentación normal de los sólidos. Los resultados se miden e informan en términos de ml/L.

1. SÓLIDOS TOTALES (ST): Preparación de la capsula: se calienta la capsula en el horno 103° -105 °C por media hora luego se deja enfriar y se pesa (W1) y se conserva en el desecador hasta su uso.

Tratamiento de la muestra: Se agita el recipiente donde se encontraba la muestra para homogenizarla, luego se mide 50 mL de muestra (V1) en una probeta graduada y se transfirieron a la capsula preparada, luego se evapora el agua completamente en baño maría y luego en el horno a 103° -105 °C durante 1 hora al cabo de la cual se saca y se enfría en un desecador y se pesa hasta peso constante (W2).

1. SÓLIDOS TOTALES DISUELTOS: Preparación de los crisoles: se introducen los crisoles de porcelana con sus respectivos filtros de fibra de vidrio en una mufla a 500 °C durante ½ hora, luego se pasan a un horno a 105 °C durante una hora y por último se colocan en un desecador hasta conseguir temperatura ambiente. Ahora se procede a pesar. Tratamiento de la muestra: se pesa un crisol de filtración (W3) con su respectivo papel filtro (de fibra de vidrio), luego se filtra de 10 a 20 mL de muestra homogenizada (V2). Después este es secado en un horno a 103° -105 °C por una hora. Se deja enfriar en el desecador y se pesa (W4).

1. SÓLIDOS SUSPENDIDOS VOLÁTILES (SSV): Se toma el crisol con la muestra anterior y se coloca en una mufla previamente calentada a 550 °C durante ½ hora, pasando luego por el horno a 103° -105 °C por 20 minutos (esto para reducir la temperatura de los crisoles y poder llevarlos al desecador sin que este se dañe) luego se deja enfriar en el desecador y se pesa hasta peso constante (W5).

5.  Resultados y Análisis

Observamos las siguientes mediciones de solidos de la muestra de agua cruda. 

1° SÓLIDOS SEDIMENTABLES (SS): Se tomó 1000 ml de agua cruda en el Cono Imhoff dejándolo sedimentar por una hora.  Transcurrido el tiempo el sólido más pesado acumulado fue de (0,4 ml/L).  (Imagen 1).

2° SOLIDOS TOTALES (ST): Se tomó 20 ml de agua cruda con la probeta y la llevamos a evaporación con la ayuda de un papel filtro por un intervalo de tiempo de 20 a 40 minutos, luego se llevó al horno por 1 hora y al trascurrir el tiempo se retiró del horno y se introdujo a desecador por 30 minutos y al enfriarse se pesó el crisol con la muestra. Se obtuvieron los siguientes datos:

...